O RITO COM DIABETES MELLITUS NÃD·TRITIDO
UM NOVO MODELO PARA ESTUDO DA INSUFICIÊNCIA RENAL AGUDA INDUZIDA POR DROGAS
Ruth Teresa Bler
Dlssertaçao de Mestrado
apresentada ao Curso de Pós-Graduaçao em Nefrologia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Registrc:1i
5
85oat'i: 2_~os~1 2_~os~1 2_~os~1 2_~os~1 2_~os~1 2_~os~1 2_~os~1 2_~os~1 2_~os~1 2_~os~1 2_~os~1 2_~os~1 2_~os~1 -:-.:o de Obra
2.,
~par: a. r:>gtudo da in::3U f it.:" .i.~?nr~-:i.a rr::-nal agud .. l induzida por drogas. 1984. 93 f. : U.
à Com~~~ão Coohdenadoha do Cuh~o de PÕ~-Ghaduação em Ne6ho!og~a da UFRGS, em e~pe~~a! ao~ Vh~. Ce~a~ Co~
ta, A!behto Ro~a e Ja~me Kop~te~n, pelo apo~o e pela
eompheen~ão d~~pen~ada, he~pon~áve~~ pela hea!~zação de~te thaba!ho.
Ao Vh. Cah!o~ A. Vaamonde, Pho6e.~~oh de. Me.d~~~na da
E~co!a de. Med~c~na da Un~veh~~dade. de. M~am~ e Che.6e da Ne.6ho!og~a do M~am~ Vetehan~ Adm~n~~that~on Med~
~a! Ce.nte.h, phe.~e.ptoh e.pho6e.~~oh oh~e.ntadoh,poh ~e.u~ e.n~~namento~ e. e.ntu~~a~mo no de.~e.nvo!v~e.nto e na ~on ~e.~ução da pe.~qu~~a.
Ao V h. V ~ctoh~ano Pahdo, Pho
6
e.~~ oh de. Pato!og~a da E~cota de Med~c~na da Un~ve.h~~dade. de. M~am~, poh .6eu
va-!~o.6o auxZ!~o no~ a~pe.~to~ pato!Õg~~o.6 do thaba!ho.
A toda e.qu~pe tê~n~ea do~.> ·tabohatÕh-i..o.6 de. pe..6qu-i...6a
ne.-6ho!Ôg~ca do Vh.
C.A.
Vaamonde., peta e6~~-i..ente ~o!abohação.
Aghade.~e.··.6e. também o apo-i..o 6-i..nan~e-i..ho do Govehno do
E~.>tado do R-i..o Ghande. do Sul; da CAPES; da APLUB, R-i..o Ghande do Sul; da E.6co!a de. Me.d-i..c-i..na da Un-i..ve.h.6-i..dade de M~am~ e Re.6e.ah~h Se.hv~ce
o6
the. M-i..am-i.. Ve.tehan.6LISTA DE TABELAS - f .. • ' • • LISTA DE FIGUR.AS LISTA DE ABREVIATURAS. RESUMO .
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ABSTRACT. .
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INTRODUÇÃO..
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2 REVISÃO DA LITERATURA 2. 1 NEFROTOXICIDADE DA GENTAMICINA. VI VII VIII IX XII 1 8 92.1.1 Patogêneseda nefrotoxicidade da gentamicina 11
3
2.1.2 Alteraç~es ao nlvel do nefr~nio 13
2.1.3 Alterações ao nível celular , . , 13
2.2 2.3
2. 4
2.5
NEFROTOXICIDADE DO MEIO DE CONTRASTE.
NEFROTOXICIDADE DO CISPLATINUM . . . , . . . •
PREVENÇÃO DA IRA EXPERIMENTAL EM VÁRIOS MODELOS
ANIMAIS . . . · · · · • · • · ·
PREVENÇÃO DA IRA INDUZ IDA PELA GENTAMIC INA EM
MO-DE LOS ANIMAIS
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MATERIAIS E MtTODOS.
3 . 1 ANIMAIS EXPERIMENTAIS 3. 2 PROTOCOLOS EXPERIMENTAIS. 3 . 2 • 1 Experimentos 1 e 2..
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3. 2. 2 Experimento 3.
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' 19 21 22 25 31 32 33 33 3435 3.2.3 Experimento 4 3.2.4 Experimento 5 . 3.2.5 Experimento 6 3.2.6 Experimento 7 3.3 METODOS . . . . ' . 36
.
. . .
3.3.1 Determinações químicas. 3.3.2 Estudos morfológicos . . 3.3.3 DeterminaçÕes teciduais 3. 4 ANÃLISE ESTATÍSTICA . . . 4 RESULTADOS....
4.1 EXPERIMENTO 1 - EFEITO DA DOSE MACIÇA DE GENTA~
MICINA NA SOBREVIDA . . .
..
4. 2 EXPERIMENTO 2 - EFEITO DO DESAPARECIMENTO
DOES-37 38 39 39 41 42 42 44 45
TADO DIABETICO NA SOBREVIDA . . . 48
4.3 EXPERIMENTO 3 - INFLUENCIA DA DURAÇÃO DO
DIABE-TES NA PROTEÇÃO CONTRA A NEFROTOXIC IDADE DA
GEN-TAMICINA.
.
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484.4 EXPERIMENTO 4 - EFEITO DA ADMINISTRAÇÃO DE
CIS-PLAT INUM. . 50
4.5 EXPERIMENTO 5 - EFEITO DA ADMINISTRAÇÃO DO
URA-NIL NITRATO 50
4.6 EXPERIMENTO 6 - EFEITO DA ADMINISTRAÇÃO DE MEIO
DE CONTRASTE I . 53
4. 7 EXPERIMENTO 7 - INFLUÊNCIA DA IDADE E
DESIDRATA-ÇÃO II. 57 4.8 PATOLOGIA 5 DISCUSSÃO 5. 1 5.2 5 . 3 5. 4 FILTRAÇÃO GLOMERULAR. DIURESE OSMÓTICA . .
SISTEMA RENINA ANGIOTENSINA
PROSTAGLANDINAS . 59 64 69 71 72 73
5. 5 ASPECTOS METAB6L ICOS DO DIABETES EXPERIMENTAL.. 74
6 CONCLUSOES. 76
O RATO COM DIABETES MELLITUS NÃO-TRATADO: UM NOVO MODELO PARA ESTUDO DA INSUFICitNCIA
RENAL AGUDA INDUZI DA POR DROGAS
por
Ruth Te~e~a B~e~
O r i en t ad o r
Prof. Dr. Jaime Kopstein
Dissertaçio de Mestrado
apresentada ao Curso de PÔs-Graduação em Nefrologia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul
111111111111111 m111111
Bib.Fac.Med.UFRGS T-0030
o
rato coa diabetes aellitus nTabela I Tabela Il Tabela III Tabela IV Tabela V Tabela VI Tabela VII
Proteção completa contra anefrotoxicidade d~
gentamicina no rato diabêtico não-tratado
(a-daptado de Teixeira et alii) 29
Sobrevidaapôs a administração de dose maciça de gentamicina eefeito do desaparectmento do diabetes sobre a proteçao.
Efeito da duração do diabetes sobre a prote-46
ção contra a nefrotoxicidade da gentamicina. 49
Efeito do uranil nitrato sobre a função renal de ratos diabêticos e controle .
Efeito do meio de contraste I - dados do pe-riodo basal.
Dados do periodo basal em ratos diabêticos ve-lhos e efeito da desidratação II .
ModificaçÕes no Ccr (%) após o periodo de
de-sidratação e após administração do meio de con-traste li.
52
54
56
60
F i g u r a 1 As p e c t o s d e m i c r o s c o p i a d e 1 u z em r a to. - c o n t r o 1 e.
e ra~.o diab~tico que receberam 200 mg/kg/pesode
gentamicina durante 11 dias
Figura 2 Efeito do P1atinum sobre o clearance da
creati-47
nina endÔgena em ratos-controle e diabéticos. 51
Figura 3 Efeito do Renografin sobre o Ccr em ratos jovens,
não-hidropênicos, diabéticos e controles.
Figura 4 Efeito da desidratação sobre os valores basais
de ratos velhos, diabéticos e controles
Figura 5 Efeito do Renografin sobre o Ccr em ratos velhos,
hidropênicos, diabéticos e controles.
55
58
IRA Insuficiência renal aguda
SD 'sprague-Dawley
DM Diabetes mellitus
C Controles
Apesar de várias décadas de pesquisa, a fisiopatolo-gia da insuficiência renal aguda (IRA) não está totalmente es-clarecida e continua sendo objeto de intensa investigação cien-tífica. Na atualidade. cerca de 25-50% de todos os casos de IRA
estão associados a nefrotoxicidade por drogas que usualmente
compõem o arsenal terapêutico e diagnóstico.
Dentre estas, detacam-se os antibióticos aminoglico-sídeos, em especial a gentamicina, pelo uso clínico freqlientee associação com o desenvolvimento de IRA no homem.
Nos animais, a gentamicina tem sido estudada exaus-.tivamente como protótipo deste grupo de drogas e como
modelone-frotóxico de IRA.
Estudos elaborados com a finalidade de elucidar apa-tog6nese c a prevenção da IRA induzida por nefrotoxinas têm
u-tilizado uma variedade de modelos animais e de manobras
expe-rimentais. Muitas das Últimas incluem o uso de diurese osmóti-ca c aquosa, diur6ticos e manipulâções experimentais ou farma-colÓgicas do sistema renina-angiotensina
Recentemente, demonstrou-se que ratos diabéticos po-liúricos não-tratados apresentam proteção completa, morfológi-ca e funcional, contra a IRA induzida pela gentamicina, e con-cluiu-se que tal proteção relaciona-se em parte coma diurese
os-mótica característica dos animais poliÚricos diabéticos na
o-tratados, e que também estava associada
à
menor acumulaçãore-nal de gentamicina.
Nos estudos apresentados, estendem-se essas observa-ções e demonstra-se que o rato com diabete não- tratado exibe proteção completa, morfológica e funcional, contra a IRA
indu-zida pela gentamicina em doses altas (70 mg/Kg/peso/dia) e mo-deradas (40 mg/Kg/peso/dia). Apresenta também metior toxicidade em resposta a doses maciças (200 mg/Kg/peso/dia).
Apesar da proteção depender do estado diabético (fup.
2), ocorreu independentemente de sua duração (Exp.3) e foi
as-sociada ~ menor acumulação cortical renal de gentamicina (Exp.
1,2 c 3), confirmando os estudos anteriores.
Ao testarem-se outras nefrotoxinas, observou-se que
os ratos diabéticos exibiram uma proteção completa,
morfolÓgi-CH c funcional, contra a nefrotoxicidadc induzida pelo
cispla-tinurn. Observou-se ainda que o estado diabético não preveniu,
m3s proporcionou uma melhora da nC>frotox.icidade induzida pelo
uranil nitrato.
Também se constatou que, a despeito das manobras
u-tilizadas, ratos diabéticos jovens e velhos, hidropênicos
enão-hidropênicos, não exibiram IRA induzida pela administração de
Neste experimento, os tatos-controle nao diab~ticos, tamb~m não exibiram IRA induzida pela injeção do meio de con-traste, concluindo-se que o rato Sprague-Dawley, normal ou com
diabete n5o-tratado, n5o 6 o modelo apropriado para estudar a
nefrotoxicidade do meio de contraste.
Os mecanismos envolvidos, seja na proteção, seja na melhora observada contra IRA induzida pelas nefrotoxinas
utili-zadas, permanecem por ser esclarecidos.
Entrei~nto, importantescaracteristicas do estado
dia-b6tico podem ser respons~veis pela proteção exibida porestes ~
nimais frente a diferentes nefrotoxinas:
1 - alto índice de filtração glomerular; 2 - diurcse osm6tica;
3 - supressão do sistema renina-angiotensina; 4 - prostaglandinas;
5 alterações dos fosfolipÍdeos renais,
considera-dos receptores de membrana ao nível do "brush-bordcr'' do tfibulo proximal para muitas drogas, como a gentamicina.
Dessa forma o rato com DM n~o-tratado apresenta uma
s6rie de características que, em conjunto ou separadamente,po-Jcm ter atuado como mecanismos protetores contra a IRA
induzi-Ja pelas diversas nefrotoxinas.
O rato com DM não-tratado, portanto
6
um modelo Gtilpara o estudo da induç5o e prevenção da nefrotoxicidade
Despite several decades of research the
pathophysiology .. of acute renal failure is still uncertain and
under continuous investigation.
Prcsently about 25-50% of all cases of ARF are associated with nefrotoxicity of common therapeutic and diagnostic drugs.
Of all de drugs the aminoglycosides have emerged as
very important, particularly gentamicin by i ts therapeutic use and association with the development of ARF in man. Inanimals, gcntamicin has becn extensively studied as a prototype of this ·group of drugs andas a model of nepbrotoxic acute renal
failure.
Studics designed to clucidate the pathogenesis and prcvcntion of ncphrotoxic-induced ARF have utilized a variety
o[ animal rnodels and experimental maneuvers. Many of the latter
include the use of solute and water diuresis, diuretics,
experimental or pharrnacologic manipulations of the
renin-angiotensin system and prostaglandins. The results have been of variable protection.
Recently, the polyuric rat with untreated diabetes mellitus have demonstrated complete functional and morphologic
protection against gentamicin - induced ARF. It was concluded that the protection observed was related in part to the osmotic diuresis characteristic of the untreated polyuric diabetic animal and was also associated with a lower renal accumulation of gentamicin.
In the present studies those observations were
extendcd and the rat with untreated diabetes mellitus exibited a complete morphologic and functional protection against the ARf induced by moderate (40 mg/kg/BW/day) and high (70 mg/kg/
BW/day) doses of gentamicin. Also exibited diminished toxicity at massivc dosage (200 mg/kg/BW/day).
Although the protection depended on the diabetic statc (Exp. 2) it was independent of its duration (Exp. 3) and was associated with a lower renal cortical accumulation of
gcntamicin (Exp. 1, 2, 3) as observed in the previous studies.
When other nephrotoxic drugs were tested the diabetic rats exibitcd complete functional and morphologic protection, from platinum - induced ncphrotoxicity.
T h c d i a b c t i c s ta t e In s no t pro t e c t e d , b u t ame 1 i o r a te d the ARF induccd by uranyl nitrate, an stablished model of ARF.
lt was also observed that despite the utilized maneuvers, young and old diabetic rats, hydropenic and non-hydropcnic, havc not exibi ted thc ARF induced by administration
of contrast media.
In this experiment control non-diabetic rats also have not exibited ARF - induced by the injection of contrast
media, and it was concluded that the Sprague-Dawley rat is
not the appropriate model for the study of contrast media nephrotoxicity.
The mechanisw(s) of the observed protection or
amclioration against the nephrotoxin - induced ARF remains to be elucidated.
flowever the diahetic state presents important charecteristics that could be responsible for the provided protection from various nephrotoxins:
1) High utrafiltration rate 2) Osmotic diuresis
3) Suppression ofthe renin-angiotensin system 4) Prostaglandins
5) Alterations of renal phospholipids - reputed
receptor or binging site for gentamicin and other drugs in the brush border membrane of the proximal tubule.
Thus, the rat with untreated diabetes mellitus prcsents several characteristics that togheter or isolated have been operative as protective mechanisms against the ARF induced by differcnt nephrotoxins.
Thercfore the untreated rat with streptozotocin -induccd diabetes mcllitus is a useful model for study of the induction of and preventive mechanisms from drug - induced nephrotoxicity.
zir insuficiência rena) aguda (insuficiência renal aguda
indu-zida por droga ou nefrotóxica), trazendo conscqUentemente
li-mitações as suas aplicações clínicas.
O progresso da medicina na Última década - em termos de quimioterapia e cirurgia de neoplasias malignas, transplan-te de Órgãos, diagnóstico e transplan-terapia de doenças que deprimem o
sistema imunolÓgico- tem sido respons~vel, em parte, por uma
crescente incidência das infecções causadas pelas múltiplas bac-t6rias aeróbicas gram-negativas e resistentes aosantibióticos.
Os antibióticos aminoglicosídeos emergiram como ome-lhor tratamento de escolha para esses pacientes criticamente en-fermos, que, no passado, certamente não sobreviveriam.
O uso de antibióticos aminoglicosídeos emmuitos cen-tros médicos, como nos Estados Unidos, ocupa o segundo lugar em ordem de freqUência, somente sendo ultrapassado pelas penicili-nas ou cefalosporipenicili-nas.
Apesar do desenvolvimento de novos agentes aminogli-cosfdeos com ampla atividade antibacteriana, o maior problema em relação ao seu uso terapêutico tem sido a sua
nefrotoxici-dade em potencial. Em variados graus, todos os antibióticos a-minoglicosídeos possuem efeito tóxico potencial sobre os rins e sobre o oitavo nervo craniano.
De todos os aminoglicosídeos, a gentamicina ~
e
fre-qUentemente associada ao desenvolvimento da insuficiênciarenal aguda (IRA) no homem. Nos animais, a gentamicina tem sido exaus-tivamente estudada como um protótipo deste grupo de drogas e co-mo um co-modelo nefrotóxi'co de IRA.
Obteve-se grande progresso no entendimento da IRAcau-sada pela gentamicina, entretanto, assim como em outrosmodelos experimentais de IRA, a sua exata fisiopatologia permanece ain-da desconheciain-da.
Apesar de v5rias d~cadas de pesquisa, a
fisiopatolo-g1a da IRA em BCral permanece ainda incerta e persiste, sendo um desafio aos investigadores. Observações, no homem e nos animais,
têm fundamentado a elaboração de v~rias teorias patogen~ticas
sobre a lRA:
1) Retrodifusão do filtrado glomerular;
2) Obstrução tubular; 3) !-'atores vasculares;
4) Alteração da permeabilidade glomerular.
Na IRA nefrotóx ica, os mecan1smos responsáveis pela indução da insuficiência renal podem diferir - quer na
predomi-nância, quer na ordem cronológica de aparecimento - daqueles
Manobras para prevenir o desenvolvimento da IRA têm
sido usadas em v~rios modelos experimentais, com o objetivo de
elucidar os mecanismos fisiopatolÓgicos respons~veis pela
ini-ciação e manutenção da IRA.
A an~lise das medidas que protegem animais experimen-tais do desenvolvimento da IRA tem sido de extremautilidadepa-ra estudar a patogênese desta entidade.
Ao usar medidas preventivas para estepropósito,pres-supoe-se que a manobra protetora bloqueia ou altera o processo
patogênico que, se nao fosse impedido, levaria à IRA.Esta
con-duta pode então oferecer algumas conclusões em relação à
pato-gênese de um modelo particular de IRA.
Recentemente, demonstrou-se1 que o rato com diabetes
mellitus não-tratado apresenta uma proteção completa contra a fRA induzida pela gentamicina.
O rato com diabetes mellitus não-tratado revelou-se, pois, um modelo experimental promissor para o estudo de proteção ·contra a IRA.
Assim sendo, os experimentos relatados nesta pesqui-sa objetivam testar o modelo de proteção do rato com diabetes mellitus não-tratado nas seguintes condições:
a) usando doses maciças de gentamicina;
b) utilizando a cura espontânea do diabetesmellitus; c) variando a duração do estado diabético;
d) utilizando outros agentes nefrotôxicos conhecidos, como o cisplatinum, o uranil nitrato e o meio de contraste radiológico.
A importância de tal pesquisa reside na possibilida-de possibilida-de avaliar o valor do mopossibilida-delo experimental (rato comdiabetes
mellitus não-tratado), para o estudo de nefrotoxicidade
indu-zida por drogas. Os aspectos testados foram os seguintes:
a) Resistência à dose maciça de gentamicina no rato
diabético (Experimento 1).
Ao revelar-se maior resistência nos ratos diabéticos do que nos controles, reforçam-se as teorias correntes de
trans-porte de gentamicina através do túbulo renal (1 igação da
genta-micina ao receptor localizado no bordo em escova do túbulo pro-ximal).
b) Resistência à administração de gentamicina em
a-nimais diabéticos que perderam espontaneamente tal
estado (Experimento 2). Se estes animais
eviden-ciarem nefrotoxicidade, favorece-se a influência
direta do estado diab~tico na proteção
demonstra-da.
c) Influência da duração dodiabetes na proteção
con-tra a nefrotoxicidade da gentamicina (Exp.3). Em
estudos anteriores ,os ratos protegidos eram diabéti-cos 4 a 6 meses antes da administração de gentamici-na.E concebível que alterações anatômicas sutis,de-tcrminadas pela presença do diabetes de curta
dura-çao, sejam necessárias para conferir proteção. Con-trariamente, se fatores metabÓlicos ou da hemodi-nâmica renal forem os responsáveis pela proteção, espera-se que sejam operativos logo após a indução do estado diabético.
d) Resistência do rato diabético a conhecidos
agen-tes nefrotóxicos, como o cisplatinum, agente
anti-neoplásic~ de largo uso (Experimento 4);uranil
ni-trato, droga experimental bastante utilizada para produzir IRA (Experimento 5), contraste radioló-gico, agente diagnóstico nefrotóxico(Experimentos 6 c 7).
O cisplatinum (CIS - diaminodicloroplatinum) é um a-gente antineoplásico clinicamente importante.Possui signifitiva atividade contra neoplasias testiculares e tumores da ca-beça e do pescoço. Um dos maiores fatores limitantes do seuuso clinico é a ncfrotoxicidade.
O uranil nitrato é droga utilizada em pesquisa e cons-titui-se num modelo experimental estabelecido de IRA.
O uso de contraste radiológico pode induzir o desen-volvimento de IRA. A exata incidência da nefrotoxicidade desta
droga ~ diffcil de estabelecer, mas, atualmente, vem sendo
re-latado um número crescente de casos.
O fato de estes três agentes serem causadores de ne-frotoxicidade, embora por diferentes mecanismos, revela o
que apresente rcsist~ncia a outro agente nefrot6xico, no caso,
a gentamicina, que age por diferentes mecanismos patogen~ticos.
Acredita-se tamb~m que tais estudospossibilitem
aam-pliação do conhecimento dos mecanismos de proteção evidenciados
pelo rato diab~tico não-tratado contra as nefrotoxinas em
2 • 1 Ne6Jtotoxic.idade da g e.ntamic.-tna
2.2 Ne.6Jtotoxic.idade do me. --i. o de. c.ont!ta.õte 2. 3 N e.6Jtotoxic.idad e do c.i.6 p.tat--i.num
2.4 PILe v e.ç.ão da IRA e.x p e.Jtim e.nta.t e.m vá.Jtio.6 mo d e.to .6 animai.6
2.5 P!te.venç.ão da IRA induzida pe..ta gentamic.ina em
ve um modelo original d~. proteção contra os efeitos nefrotóxi-cos de agentes conhecidos. Dessa forma, a revisão da literatu-ra relaciona-se com:
1) Prevenção da IRA experimental em vários modelosa-nimais;
2) Prevenção da IRA induzida pela gentamicina em mo-delos animais.
Esta revisão será precedida por uma descrição dos e-feitos da gentamicina, do cisplatinum e do meio de contraste, sobre o rim, e seus possfveis mecanismos nefrotóxicos.
2.1 NEFROTOXICIDADE DA GENTAMICINA
A incid6Jtcia de nefrotoxicidadc relacionada i
genta-micina parece ter aumentado nos Gltimos anos.
Em 1969, a incidência relatada era de 2-3%, enquanto
2
que em 1979 foi estimada em 16-25% . Tal aumento pode estar
lacionado a muitos fatores, entre eles, o acréscimo nadose re-comcndada de gcntamicina, o nGmcro crescente de pacientes
ido-sos que recebem a droga e os critérios mais rígidos paraodiag-n6stico de disfunção rPnal induzida pela gcntamicina.
A lesão renal induzida pela gentamicina é observada menos freqUentemente em recém-nascidos c crianças do que em
a-dultos, mas pode ocorrer se a terapia ê prolongada. Diferenças
na sensibilidade celular i gentamicina, relacionadas com a
ida-de, podem explicar a aparente maior incidência de nefrotoxici-dadc em adultos.
Existe um espectro de anormalidades renais observado com o uso dos aminoglicosídeos. A apresentação clinica mais
a-parente é a da IRA não-oligÚrica; no entanto, a variável
oli-gúrica também é observada.
A redução inicial da capacidade de concentração
uri-nária, seguida pela queda da filtração glomerular, ê
responsá-vel pela apresentação mais comum desta variedade.Usualmente, o
infcio da insuficiência renal
ê
gradual c guarda uma relaçãotemporal com a administração da droga. Ocasionalmente, a
insu-ficiência renal ê mais insidiosa c torna-se clinicamente
apa-rente alguns dias ap6s o término da terapia. A evolução clini-ca pode ser prolongada, particularmente no idoso. Quase que
in-variavelmente, é um tipo de lcs~o rcvcrsfvcl.A sobrevida
dopa-cicnte, como em outras formas de IRA, depende das circunstin-cias nas quais a IRA se desenvolveu (cirurgia, trauma, sépsis,
grande queimado, ncfrotoxicidadc simples, etc). Em alguns
pa-cientes, o tratamento com diálise pode ser necessário.
do túbulo proximal: enzimúria, proteinÚria,aminoacidÚria,
gli-cosúria e alterações eletro1Íticas.3
' 4 ' 5 Hipocalcemia,
hipomag-semia e hipocalemia têm sido descritas no homem e nos animais
experimenta i s. 6
' 7' 8
Assim como nas outras formas de IRA, há fatores pre-disponentes para a nefrotoxicidade da gentamicina. Entre eles,
parecem importantes a idade avançada, 9 a doença renal
preexis-tente 10 e a depleção de·· volume. 1 1 A desidratação e a contração
do espaço extracelular aumentam o risco de lesão renal.
A administração de aminoglicosídeos emcombinação com
outras drogas potencialmente nefrotóxicas
é
comum e temresul-tado em toxicidade clínica e experimental. As drogas comumente envolvidas incluem os meios de contraste radiogrifico, o
agen-te anestésico metoxifluoranc,u a furosemida,13 outros
aminogli-cosfdcos e outros antibióticos, particularmente as cefalotinas e as meticilinas. 1''>~ 5
Mais recentemente, a associação de
gentamicina-cefa-lotina com o agente quimioter~pico cisplatinum temsido
respon-sável pela ocorrência de severa ncfrotoxicidade. 16
2. I. 1 Patogênese da nefrotoxicidade da gentamicina
O rim é a principal rota de elininação
dosantibiÓti-cos aminoglidosantibiÓti-cosídeos; a gentamicina
ê
excretada por filtraçãogl omeru la r e, sub seqUcn temen t c, rcah sorvida no tubo proximal. No homem, 20% da gentamicina liga-se às proteínas plasmáticas.
Todos os aminoglicosídeos (com exceçao da
estrepto-micina) são concentrados no córtex renal de 10-30 vezes a sua
concentração plasm5tica.17' 18 Este aspecto poder ser
significa-tivo para a toxicidade, uma vez que outros antibiÓticos
(ampi-cilina, carbcni(ampi-cilina, cefalotina) concentram-se na medula e
papila, ao invés de no córtex, seguindo o gradiente de·
concen-tração córtico-papilar.
E
concebível, portanto, que aacumula-çao de gentamicina numa fração subcelular do córtex renal seja um fator crítico para o desenvolvimento de nefrotoxicidade.
No homem e nos animais, observam-se lesões
estrutu-rais nas células epiteliais do túbulo proximal após a adminis-tração de aminoglicosídcos. Pela microscopia Ótica,constata-se
necrose celular predominando na "pars recta" e no túbulo
con-tornado proximal; pela microscopia eletrônica verificam-se
li-sossomas alterados, chamados citoscgressomas.19
' 20Tais
lisosso-mas contêm inclusões negras em camadas, denominadas corposmie-lóidcs.
Estudos auto-rad iográ fi c os têm demonstrado que a
gen-.tamicina se liga inicialmente ao bordo em escova das células~
túhulo proximal; sofre um procl'sso de cndocitose com formação de vesículas apicais c estas, suhscqUc!ltcmcnte, são
seqUestra-das nos lisossomas.21 0 processo induz à
formaçãodoscorposmie-lÓidcs c a alterações no metabolismo dos lisossomas.
Várias teorias têm procurado explicar, em diferentes
níveis, a patogêncsc da IR/\ causada pela gentamicina.
Basica-mente, elas estão divididas em dois grupos: um deles tem seu
nefrô-nio, e o outro enfatiza os mecanismos de origem celular corno de-terminantes da nefrotoxicidade.
2.1.2 Alterações ao nível do nefrônio
Modificações do fluxo plasmático renal e redução no coeficiente de ultrafiltração capilar glornerular (Kf) têm sido observadas em estudos experimentais, sendo primariamente
res-ponsabilizadas pela diminuição da ultrafiltração glornerular~'23
Os mecanismos mediando estas alterações hernodinâwcas
podem envolver a liberação local de angiotensina II. 24
Entre-tanto, ~ duvidoso que estas alterações glornerulares possam
ex-plicar inteiramente a quase completa cessação daultrafiltração glornerular que ocorre nos estágios tardios da nefrotoxicidade da gentamicina.
Doses tóxicas e não-tóxicas da gentarnicina produzem
estas modificações glornerulares e, portanto, ê possível que
e-las apenas representem um efeito máximo em .resposta
à
adrninis-. tração da droga e a uma toxicidade leve e precoceadrninis-.
Estudos recentes de rnicropuntura e rnicroperfusão en-fatizam que a obstrução tubular, representada pela descarnação
das células necróticas dos túbulos lesados, é um determinante
da IRA nefrotóxica dos arninoglicosídeos.25
2.1.3 Alterações ao nTvel celular
tipo isquêmico, quer do nefrotóxico, é a lesão da célula
tubu-lar. Se não houver lesão da célula renal, os vários
fatorespa-togenéticos responsáveis, em nível do nefrônio, pela falha de excreção do rim, não entram em operação. Ultimamente, o enten-dimento da patogênese da necrose tubular aguda reside na com-preensão das alterações bioquímicas responsáveis pela perda de integridade da célula renal. Existem evidências crescentes de
que os aminoglicosídeos e outras nefrotoxinas exerçam seus
e-feitos deletérios primariamente em nível das membranas celula-res.
Tanto as membranas plasmáticas, quanto as
dasorgane-las intracelulares são locais potenciais de toxicidade, pelas
suas características de transporte. As células do túbulo renal têm suas membranas especialmente suscetíveis ao insulto tÕxico; como o túbulo renal reabsorve avidamente sal e água, as subs-tâncias são concentradas na luz tubular e, assim,expõem as mem-branas luminares das células tubulares renais a concentrações potencialmente tóxicas.
A ligação dos aminoglicosídeos com a superfÍcie
ce-lular se dá através de receptores específicos de membrana. 26 O
receptor para a gentamicina é um fosfolipídeo! 7 A ligação
en-tre a gentamicina e o fosfolipÍdeo é feita através da interação
de cargas elétricas: catiônica, polibâsica da gentamicina,e
a-niônica, ácida,dos fosfolipídeos. 260s fosfolipídeos, alem de
suas funções estruturais nas membranas celulares,são importan-tes reguladores da permeabilidade da membrana e das interações
hormônio-receptor.29
Assim, a reaçao inicial entre os aminoglicosídeos e os fosfol ipídeos da membrana plasmática pode ser determinante da patogênese da nefrotoxicidade, através de alterações na es-trutura e na função da membrana plasmática. Alterações no me-tabolismo dos fosfolipídeos em vigência de IRA nefrotôxica têm sido estudadas. Já está também demonstrado o aumento doconteú-do total de fosfolipÍdeos em culturas de fibroblastos expostas
cronicamente â gentamicina. 31
Kaloyanides e colaboradores encontraram tambémaumen-to dos fosfolipídeos no ratambémaumen-to tratado com gentamicina, e a
fra-ção mais aumentada era a do fosfatidilinositol. 32
E
possível que o aumento seletivo dos níveis defos-fatidilinositol seja reflexo das suas funções no transporte de membrana, na interação horm6nio-receptor e um marcador dealte-raçoes no metabolismo dos fosfolipÍdeos da membrana,uma vezque estas alterações ocorrem também em outros modelos experimentais
nefrotóxicos de IRA, como o glicerol e o cloreto de mercúrio!3
Os fosfolipídeos são também criticamente importantes para a atividade da Na-K-ATPase que regula o gradiente de
cá-tions através das membranas celulares. 34 Estudos "in vivo" e
"in vitro" têm demonstrado declínios significativos da
ativida-de renal ativida-desta enzima. 35
' 36 ' 37 Como resultado das alterações na
atividade da Na-K-ATPase, ocorre perda dos íons intracelulares pelo rim, com diminuição do conteúdo renal cortical destes
ons.37' 38 Hipocalcemia, 6 hipomagnesemia6'7 e hipocalemia6' 8
observadas clínica e experimentalmente.
sao
tam-bêm é inibida pela gentamicina. 39 Esta inibição se dâ por uma
ação direta dos aminoglicos!deos ou através de deslocamento dos
~
c
++ ++ d b .1ons a e Mg as mem ranas com cargas negat1vas, pelos
a-minoglicosfdeos policati6nicos. A interação dosaminoglicoside-os com dosaminoglicoside-os íons Ca++ e Mg++ é importante, pois pode afetar fun-ções celulares onde estes !ons entram como co-fatorees ..
Existem muitas evidências de queo bloqueio neuromus-cular produzido pelos aminoglicos!deos é resultado do
desloca-mento do Ca ligado à membrana, acabando por inibir a liberação
de acetilcolina prejuncional~0 e diminuir a sensibilidade da
placa motora à ação despolarizante da acetilcolina:1
Assim, os aminoglicos!deos, ao se ligarem nos
fosfo-lip!deos da membrana, provocam modificações no conteúdo renal
de fosfolipídeos e alterações especificas na permeabilidade e no transporte da membrana. Como conseqtiencia, podem surgir mo-dificações intracelulares que afetam os processos metabÔlicos
intracelulares e a função das organelas.
Nas mitoc6ndrias, têm sido descritas, "in vivo", al-terações, como diminuição e desacoplamento da fosforilação o-xidativa.28 "In vitro", a gentamicina aumenta o estado basal da respiração celular, diminui o estado máximo e pode desacoplar
a fosforilação oxidativa!8
Os efeitos agudos da gentamicina, "in vitro",sobre a respiração mi tocondrial cortical renal são secundários a uma
in-teração competitiva entre a gentamicina c o Mg++, ao nível da
espa-ços onde o Mg++ controla a permeabilidade da membrana aos Íons
Na+ e K+.~2'~3 Assim, a gentamicina compete com o Mg++, não
li-+ +
mitando da mesma maneira a permeabilidade ao Na e K .Como
re-sultado, há aumento da permeabilidade aos íons catiônicos, que se traduz por inchamento das mitocôndrias,observado
experimen-talmente.~2'~ 3 Por outro lado, a gentamicina age adi tivamente
++ ~ ~
com o Mg , limitando o transporte de calcio para a
mitocon-dria. ~4
A integridade da fosforilação oxidativa mitocondrial
c essencial para a manutenção de uma normal função tubular
re-nal. ~interessante, portanto, o estudo das alterações
dasfun-çoes mitocondriais induzidas pelos aminoglicosideos,não
somen-te porque o comprometimento da energética celular pode levar
ã
deterioração estrutural das células, mas também porque pode,por mecanismos indiretos, ser responsável por alterações hormonais que irão agir em nível da hemodinâmica glomerular, ocasionandQ a IRA.
Os lisossomas sao importantes orgqnelas intracelul. r e s que regulam o "t urnover" das macro moléculas celulares, a f a-gocitose de organelas alteradas e o armazenamento de materiais não-degradáveis. Mais de oitenta enzimas que degradam protéÍ-nas, lipídeos, carboidratos e ácidos nucléicos sãoseqUestrados de seus substratos potenciais dentro dos lisossomas.
Estudos morfo16gicos e auto-radiográficos t~meviden
ciado que há um grande aumento em tamanho e nfimero dosli~osso
mas, ap6s a administração de aminoglicosídeos, e que estes são seqUestrados nos lisossomas, ocasionando a formação dos corpos
rnielóides. 21
Experimentalmente, tem sido relatada diminuição
daa-tividade da esfingornielinase lisossornial em fibroblastos
ex-postos a arninoglicosídeos, em cultura de tecido.31 Este efeito
foi acompanhado de fosfolipidose generalizada e formação decor-pos rnielÓides nos fibroblastos. Alterações da membrana dos li-sossornas ocorrem também precocemente na nefrotoxicidade dos
a-rninoglicosfdeos, sendo oH~ervado aumento na excreção uriniria,
de urna variedade de enzimas lisossorniais em virias modelos ex-perirncntais.45'46
Todas estas observações levaram alguns investigadores
a postular que os aminoglicosfdeos, induzindo (1) urnadi~função
cnzirnitica lisossornial,corn prcjuizo dos processos digestivos e rcsul tante dcpleção de substratos celulares críticos; (2)a ins-tabilidade Ja membrana lisossornial, com liberação das enzimas seqUestradas no citossol e digestão dos componentes
citossÓli-cos e organclas, levam finalmente ao desarranjo celular
irre-vcrsivel, com morte celular.
As alterações anteriormente descritas,ern nivel celu-lar, reforçam a tese de que a nefrotoxicidade dosarninoglicosi-dcos deriva, em grande parte, de sua habilidade em
alteraraes-trutura c funç5o das membranas. A nefrotoxicidade
dosarninogli-cosfdcos tem sido associada a alterações em múltiplas funções
de membrana celular, incluindo plasrnitica, ~itocondrial interna
c membranas lisossornais.
respon-sâvel pelo desenvolvimento da IRA, ainda nao está esclarecido; entretanto, certamente todas estão interrelacionadas com a pa-togênese da lesão celular induzida pelos aminoglicosídeos.
2.2 NEFROTOXICIDADE DO MEIO DE CONTRASTE
Nos últimos anos, a IRA tem sido reconhecida como u-ma crescente complicação do uso endovenoso de contraste radio-grâfico.
A disfunção renal pode ocorrer após a administração
de, virtualmente, qualquer agente de contraste intravascular
tendo sido relatada após urografia, angiografia, colecistogra~
fia com múltiplas doses e, mais recentemente, após tomografia,
computarizada, com administração intravenosa
deradiocontras-te.
A incidEncia desta nefrotoxicidade, na população em
~cral, tem variado de O a 12%, dependendo das características
Jas populações analisadas.46' 47 Estudos prosp.ectivos recentes
re-·vclam uma incidéncia de 5% na população hospitalizada emgeral4
?
c uma incid6ncia baixa, de 0,6 a 2%, nas populações sem doença
' 48,49 A ,
-renal preexistente. Var1os fatores predisponentes tem
si-Jo iJcntificados; os mais significantes são a doença renalpre-existente 50 ' 51 ' 52 c o diabetes mellitus.51 '52' 53'54
Dos mais Je 250 casos publicados de nefrotoxicidade, do meio de contraste, mais de 90% envolvem pacientes com insu-ficiência renal,e mais de 50%, pacientes com diabetes mellitus.
vascular,ida-de acima vascular,ida-de 60 anos, grandes ou múltiplas doses de meio de
con-traste, hipoalburninernia, proteinÚria acima de lg/24h e disfun-ção hepática são considerados fatores de risco para odesenvol-virnento de nefrotoxicidade do meio de contraste.
Tal corno outras nefropatias tóxicas, a patogênese da nefrotoxicidade do meio de contraste não êclararnente compreen-dida. Vários mecanismos têm sido propostos.
A ncfrotoxicidade pode ser então resultante de um e-feito tóxico direto sobre o rim; de urna isquernia renal provo-cada pelo efeito direto do contraste hipertônico na vasculatu-ra renal ou pela aglutinação e crenação das
hernácias,aurnentan-do a viscosidade hernácias,aurnentan-do sangue. 55 •56 •57
Além dessas causas, a obstrução intratubular pelas
proteínas urinárias (rnielorna, Tarnrn Horsfall) ,58' 59' 60 pelo
oxa-lato61e pelo 5cido Úric~2 também tem sido sugerida corno fator
patogenêtico importante.
A IRA sccund5ria ao meio de contra~te tem um bom
.prognóstico, em geral, mas alguns pacientes podem desenvolver insuficiõncia renal crônica.
Acredita-se que a proteção da IRA, naqueles
pacien-tes diabéticos de alto risco (idosos com doença renal),podeser obtida pela administração de manitol imediatamente apôs a in-fusão do contraste, seguido de adequada hidratação.63 Ahidrata-ção prévia e posterior aos procedimentos radiolÓgicos parecere-presentar um mecanismo de proteção-chave, mesmo nesses pacien-tes de alto risco.
2.3 NEFROTOXICIDADE DO CISPLATINUM
Cisplatinum (Cis-diamminedichloroplatinum II,CIS-DDP), e um composto de platina, inorgânico, ativo contra tumores,in-cluindo testiculares, ovarianos, da bexiga e carcinomas da ca-beça e pescoço.
A maior limitação de seu uso clfnico ~ a
nefrotoxi-cidade, a que está associado.
A necrose tubular aguda, dependendo da dose utiliza-da, tem sido relatada. De particular importância para
atoxici-dade parece ser a associação do cisplatinum com gentamicina e
cefalotina. Quatro pacientes tratados com essa combinação
de-senvolveram severa necrose tubular aguda que ocorreu em alguns dias ou em duas semanas após a terapia, persistindo ate a
mor-te.16 u~ficit renal cr6nico tamb~m tem sido verificado em
pcientes sob tratamento com cis-DDP e acompanhados ate dois
a-nos~4 Os níveis de crcatinina plasmitica podem não estar
eleva-dos, a despeito da queda da filtração glomerular, devido ao se-vero estado de emaciamento desses pacientes.
O mecanismo da lesão renal do Cis-DDP nao econhecido. O cisplatinum se acumula no córtex renal (mitoc6ndria e cito-sol) c tem sido sugerido que sua toxicidade seria mediada pela acumulação celular e subscqUentc conversão a um metabÓlito (Pt l:l
4) que causa lesão tecidual ao reagir com grupos SH.
Recentemente, Safirstcin c colaboradores confirmaram os resultados aqui referidos, de que ratos com diabetes melli-tus não-trataclo induzido por strcptozotocina são protegidos da
nefrotoxicidade do platinum. Esses autores tamb~m encontraram
um conteúdo renal de cisplatinum 38% menor nos ratosdiab~ticos
por strcptozotocina do que nos ratos-controle e sugeriram que
outros efeitos da streptozotocina sobre a função celular, al~m
do efeito diab6tico, podem estar envolvidos na proteção obser-vada .6 5
2. 4 PREVENÇAO· DA IRA EX PER I MENTAL EM VÁRIOS MODELOS ANIMAIS
Expansão aguda do compartimento extracelular~6
vaso-dilatadores renais ,67 indução de hipertonicidade do
compartimen-1 .1 58 d. - . 69,70,71 .
to ex trace u ar e 1 urcs e os mo t 1ca, cons t 1 tuem-s e em
ma-nobras úteis de proteção contra IRA experimental em vários mo-delas animais.
Ar,cntcs diur6ticos também têm demonstradoefeitos
pro-tctores. O manitol, utilizado com salina, protegeu ratos
con-tra a IRA induzida por glicerol, 72 enquanto que a furosemida
preveniu a 1RA induzida pela mctemoglobina em cães.73
A furoscmida, clorotiazida,
acetazolamida,triantere-no, c altas doses de ácido etacrfnico protegeram ratos
priva-elos ele sal c ratos desidratados contra a IRA induzida pela me-temoglobina-fcrrocianeto!4 A diurese produzida pela furosemida
preveniu a IRA secundária~ obstrução tuhular que se segueap6s
altas doses de ácido fólico. 75' 70 Entretanto, doses baixas
cal-tas de furosemida não tiveram nenhum efeito no desenvolvimento
da IRA secundária ao cloreto de mercúrio?7
tra a IRA induzida pela HgC1 2:8 dicromato,79 uranil nitrato80 e 1 . 1 8 1
g 1ccro . A administração de salina por tempo prolongado
-
e,conhecidamente, uma manobra capaz de suprimir o conte~do
cor-tical de renina. ConseqUentemente, tem sido postulado um papel relevante para o conteúdo intra-renal de renina na patogênese, da IRA experimental.
A ingesta de KCL na dieta, por duas semanas, resulta
num grau intermedi~rio d~ supressão do conteúdo renal de
reni-na e num grau intermedi~rio de proteção contra a IRA induzida
82
por HgC1
2 no rato.
Recentemente, tem-se demonstrado, entretanto, que a
depleção cortical renal de renina não ~ necess~ria para
prote-ger contra a IRA induzida pela mioglobinúria aguda e pelo
ura-nil nitrato, e que a proteção presente se correlaciona com o
estado de excreçao de sódio, no momento do insulto~3
'fhiel e colaboradores70 demonstraram proteção contra
a IRA induzida por glicerol tamb6m na aus~ncia de supressão da
renina cortical. Esses investigadores propuseram que aproteção
observada fosse considerada como resultado do alto fluxo
uri-n5rio. As manobras consideradas protetoras, neste estudo,
en-tretanto, eram associadas com natriurese. Al~m disso, um fluxo
urin~rio ainda mais alto do que o observado em animais sob
in-gesta crônica de salina não protege animais que ingerem
solu-ções glicosadas0 ou ratos com diabetes insípido expcrimental.66' 84
Os resultados de três estudos, utilizando diferentes
nefrotô-xicos (glicerol, uranil nitrato e HgC1
2), sugerem que o
de-terminante da susceptibilidade dos animais paradesenvolver IRA
• 80•82>85
exper1mental.
Recentemenre, foi relatado que as
prostaglandinaspa-recem ser as mediadoras da proteção contra a IRA experimental
conferida por transplantes de medula renal~6 A liberação de
prostaglandinas pode ser responsável pela proteção
exercidape-la sobrecarga com salina, bem como pelos diuréticos. Tem sido
demonstrado que a furosem1da e o âcido etacrínico ocasionam
li-beração de prostaglandina e aumento do fluxo sangUÍneo renal.87
A inibição da síntese das prostaglandinas pela
indo-metacina, por outro lado, agrava a IRA induz ida pelo gl icero 1. 8"
Deve-se aqui enfatizar que, em todos os estudos que
demonstram com sucesso proteção contra a IRA induzida por dro-gas, a função renal se manteve preservada, mas estava
associa-da a graus variados de anormaliassocia-dade tubulares ou a franca
ne-crase tubular aguda.
Saliente-se que os modelos experimentais utilizados ·nos estudos citados diferem muito entre si, o que dificulta a
determinação da relevincia individual de cada manobra
experi-mental e sua relação com a lesão patogenética da IRA.
Apesar disso, os modelos experimentais poder ser u-
...
teis no entendimento dos modelos nefrotôxicos apresentados no
2.5- PREVENÇAO DA IRA INDUZIDA PELA GENTAMICINA EM MODELOS ANIMAIS
Os estudos experimentais sobre a proteção contra IRA
induzida pela gentamicina são poucos e de resultados
não-exi-tosos.
Bennett e colaboradore~1 nao observaram proteção
ron-tra a nefrotoxicidade da gentamicina em ratos Fischer 344 que receberam uma dieta com maior teor de NaCl.
Evan e colaboradores89detectaram anormalidades
glo-merulares em rins de ratos que receberam gentamicina dadose de 20mg/Kg/dia, durante 4 semanas, sob dois niveis de ingesta de sódio: dieta regular para ratos e dieta com 8% de sal.As
modi-ficações morfolÓgicas foram descritas como ~istintamente menos
severas no grupo com teor alto de sódio, e isto ocorreu a
des-peito da aus6ncia de azotemia em ambos os grupos. Os autores
concluíram que a lesão glomerular era influenciada pelo balan-_1 Ad, 8 9
ço ue so 10.
O uso de diur~ticos como agentes protetores tem sido
controverso, com alguns efeitos bcn~ficos registrados por
Pe-terscn c colaboradores, no camundongo,90 em oposição ao aumento
de nefrotoxicidade observado por Adelman e colaboradores no cão? 1
Tem sido r e 1 a ta do o agravamento da ne frotoxicidade da
gentamicina pela acidose metabólica.92' 93 Entretanto,a proteção
conferida pela alcalinização é duvidosa.
Constata-se melhora na nefrotoxicidade e diminuição do conteúdo cortical renal de gentamicina quando se administra
bicarbonato de sódio concomitantemente com gentamicin~;Emcon
traste, quando se substituiu a água dos animais por NaHC03,a 1%
antes e durante a administração de gentamicina,na dosede 40mg/ Kg/dia, durante 14 dias, não houve melhora da nefrotoxicidade ou de acumulação cortical renal de gentamicina.Mais importante:
houve a formação de calcificações renais.93
Da mesma maneira, a administração de probenescide nao
protegeu ratos contra a nefrotoxicidade da gentamicina. 95
d 96 - • d d
Whelton e colabora ores, numa ser1e e estu
os,ava-liaram a influência do estado de hidratação e pH urinário, na
concentração de gentamicina do c6rtex renal, da medula e
papi-la de 28 cães submetidos
à
administração da droga. Os estudosdemonstraram que o estado de hidratação e pH da urina não
in-fluenciam significativamente a distribuição intra-renal
carac-terística da gentamicina. Em outras palavras, não existe uma
"lavagem" da gentamicina do parênquima renal durante a diurese
aquosa. A função renal, entretanto, não foi a~aliada neste
es-9 6
tudo.
O efeito de soluções comerciais de aminoácidos
foiin-vestigado no rato Fischer 344, tratado com gentamicina (40mg/
Kg/dia) por Whel ton e colaboradores. 97 Os animais que forma
in-fundidos com a solução apresentaram maior deterioração da
fun-ção renal, alta morhidade e necrose tubular mais severa. 97
Nefrcctornia unilateral realizada 6 dias antes da
ad-ministração de gentamicina resultou em menor nefrotoxicidade do
que em ratos intatos identicamente tratados:8 Quando a
não se observava nenhum efeito protetor.
d 99
Furuno e colabora ores, recentemente,identificaram
o efeito protetor de um monossacarídeo D-glucarato sobre a ne-frotoxicidade da gentamicina. Foi também constatado um efeito protetor, porém menor, com os ácidos sacárico,hexaurônico
ehe-xaldônico. 99
Medidas da filtração glomerular total e isolada (GFR, SNGFR), do fluxo plasmático glomerular e do coeficiente defil-tração Kf em ratos tratados com gentamicina e cronicamente man-tidos, seja com salina isotônica, ao invés de água, ou
capto-pril oral, mostraram menor declÍnio da filtração glomerular
ro-tal c isolada em ambos os grupos: salina e captopril.2~s
efei-tos da gentamicina sobre o SNGFR, fluxo sangUÍneo renal e Kf
foram claramente abolidos pelo captopril. Entretanto, não foi
detectada proteção morfolÓgica, e a lesão tubular proximal foi
similar em todos os grupos.24
A administração simultânea de cefalotina sádica (500 mg/Kg/dia), com quantidades equimoleculares de paraaminoipura-to ou NaCl, a raparaaminoipura-tos que recebiam 10-100 mg/Kg/dia
degentamici-na, resultou em modesta melhora da insufici~ncia renal.A
adi-çao de cefalotina trouxe significativa redução da necrose
tu-bular, não observada com paraaminoipurato ou NaCl sozinhos!00
Foi relatado o agravamento da insufici~ncia renal
quan-do gentamicina 40mg/Kg/dia e inquan-dometacina Smg/Kg/dia foram
ad-ministradas simultaneamente a ratos. 101
•102
pro-tegeu nem melhorou a nefrotoxicidade da gentamicina em ratos que receberam 30, 60, 120, 160mg/Kg de gentamicina durante dezdias. Não se constataram diferenças na acumulação cortical de genta-micina, das diferentes doses, entre os animais submetidos ou não
~ diurese. Nâo houve registro de proteção morfol6gica;na
ver-dade, com a dose de 120mg/Kg, a incidência e a severidade das
lesões renais foi maior nos animais submetidos a diurese.Em
cnm-..
plementação, a diurese osmótica não preveniu nem reduziu sig-nificativamente o grau de enzimGria, que foi maior nos animais
sob diurese. 103
Demonstrou-se, em trabalho recente, que o diabetes
mel-litus não-tratado confere uma proteção completa contra a IRA
induzida pela gentamícina. A administração de 40mg/Kg peso cor-poral/dia durante 14 dias, em ratos-controle, resultou no de-scnvolvimcnto de IRA, lisozimGria severa e necrose tubular
a-guda, enquanto que ratos com diabetes mellitus induzido
expe-rimentalmente, igualmente tratados, exibiram completa proteção morfolÓgica e funcional (Tabela I).
Quando ratos DM receberam dose maior de gentamicina, (70 mg/K~ peso corporal/dia/14 dias), tamb~m demonstraram
pro-teção completa (Tabela I). Ratos corr. diabete insÍpido
heredi-t~rio, tratados com o mesmo regime de gentamicina, tiveram
me-lhora na IRA c necrose tubular aguda focal, quando comparados
com ratos-controle Brattleboro.
Conclui-se,destes estudos, que a proteção obtidacon-tra a gentamicina estava relacionada em parte coma excreção-au-mentada de solutos, caracterfstica dos animais poliGricos
dia-DIABBTICO ~ÀO-TRqTADO (ADAPTADO DE TEIXEIRA ET ALII)* Basal Glucose plasmática (mg/100 ml) Volume urinário (ml/ dia) Clearance da creatinina (ml/min) ApÕs gentamicina*
Máxima modificação no
clea-rance da creatinina (%) Pico de lisozimúria (f.lg/dia) Gentamicina no r~m (f.Jg/g tecido úmido) COt.'TROLE (C) (9) 126 ± 5 11 ± 1 1.6± 0.2
+
85 ± 6 5211 ±1549 405 ± 34 p DMvsC <O. 001 <0.001 <0. 001 <O. 001 <0.001 <O. 01 DIABÉTICO (DM) (lO) 615 ± 23 109 ± 9 2.3 ± 0.2 t 33 ± 5o
251 ± 26 p DDAvsDM n. s. 0.05 n. s. n. s. n.s. n. s. DIABÉTICO-DOSE ALTA (DDA) (6) 605 ± 29** 142 ± 12** 2.2 ± 0.2*+
25 ± 8** O** 306 ± 36* Ratos-controle e diabéticos receberam gentam~c~na na dose de 40 mg/kg peso/dia durante 14 dias; ratos diabéticos-dose
alta receberam 70 mg/kg peso/dia de gentamicina durante 14 dias. ** p < 0.001 diabético-dose alta vs controle;
b6ticos não-tratados e, tamb6m, que a proteção estava
associa-da a uma menor acumulação de gentamicina no c6rtex renal.1
Tem-se tamb6m demonstrado que estes ratos diab6ticos protegidos precocemente, ap6s o inÍcio da administração
degen-tamicina (pelo 39 dia), possuem uma acumulação de gentamicina,
no c6rtex renal, expressivamente menor do que os controles~Is
to corre num prazo de tempo em que os ratos-controle não mani-festam ainda compromentimento da função renal ou aparecimento de lisozimúria.
Estas observações sugeriram que fatores que diminuem a acumulação cortical renal de gcntamicina, ao início de
suaad-ministração, foram responsáveis em parte pela proteção obtida
3.1 Animai~ expe~imentai~
3.2 P~otoeolo~ expe~imentai~
300 g, divididas em dois grupos emparelhados por
idade:contro-les (C) e diab~ticos não-tratados (DM). O diabetes mellitus fdi
induzido por injeção endovenosa de Streptozotocina (50-60 mg/ kg/peso, 4-6 meses antes dos estudos para os experimentos n9 1 c n? 2, c 5 semanas antes do experimento n9 3, conforme
descri-to por Junod c colaboradores.104
O estado diab~tico foi definido por persistente
ele-vaç~o da glicosc plasm~tica (>500 mg/dl), persistente
glicosa-ria +++ a ++++ c po1iÚria acentuada (>70 m1/dia). Estes animais
também exibiam outras características da doença, como:.menor pe-so corporal do que seus controles, por idade, presença de cata-ratas c diminuição de dep6sitos de gordura.
Na ocasião dos experimentos 1 e 2, as ratas DM apre-sentavam diabete durante 4-6 meses e tinham de 8-12 meses de i-dade. No experimento 3, as ratas DM apresentavam iguais carac-terísticas de estado diabético e, por ocasião do estudo, tinham
11,5 semanas de idades e seu diabetes estava presente h~somen
tc S semanas. Nos experimentos 4 c 5, as ratas DM apresentavam
3.2 PROTOCOLOS EXPERIMENTAIS
3.2.1 Experimentos 1 e 2
As ratas-controle e as ratas com DM, com diabetes de
58 semanas de duração, receberam, durante 11 dias, uma dose
ma-ciça de 200 mg/kg/peso/dia de gentamicina subcutânea, dividida em duas doses iguais.
Tal experimento foi delineado para testar a proteção
c a sobreviv~ncia ap6s uma dose maciça de gentamicina.Al~mdis
so, também foram estudados 3 animais injetados com
Streptozoto-cina e que espontaneamente perderam seu estado diab~tico
(gli-cose plasm5tica menor que 200 mg/dl). Estes animais serviram ao prop6s i to de estudar o efeito do desaparecimento do estado
dia-b~tico, al~m de constituírem um outro grupo-controle.
Assim, subdividiu-se o grupo de ratas com DM em:DM e
strcptozotocina não-hiperglic~mico (SNH).
As ratas foram estudadas num protocolo do tiposobre-Vida. Todos os animais foram mantidos em gaiolas metabólicas in-dividuais durante o período experimental de 11 dias.
Alimenta-~
ram-se com ração regular para ratos e recebiam agua "ad libi-tum'', O peso corporal e amostras de sangue da veia da cola fo-ram obtidos imediatamente antes da administração da primeira do-se de gentamicina, e nos dias 2, 4, 7, 9 e 11 do período expe-rimental nas ratas que sobreviveram. As amostras de urina,
co-lhidas nos mesmos dias, foram analisadas para lisozim~ria.
ao final do experimento, para determinação do conteúdo renal de gentamicina e avaliação morfol6gica. Daqueles que não sobrevi-veram, os rins foram removidos logo ap6s a morte.
3.2.2 Experimento 3
As ratas-control~· e as DM, com diabetes de 5 semanas
de duração, receberam uma dose "standard" de gentamicina(40mg/ kg peso/dia) durante 14 dias.
Delineou-se este experimento para avaliar a proteção
conferida pelo estado diab~tico de curta duração (5 semanas).
Todos os animais foram mantidos em gaiolas metab6licas
indivi-duais e possuíam livre acesso a água e ração regular para
ra-tos.
Ap6s um período de adaptação inicial, de 3 dias, se-guiu-se um pcriodo basal de 2 dias e um perfodo experimentalde
14 dias durante o qual todos os animais receberam 40 mg/kg pe-so/dia de gentamicina subcutânea, divididos emduasdoses iguais.
Obtiveram-se amostras de sangue da veia da cola eco-leção de urina de 24 horas durante o período basal e nos dias 4, 7, 11 e 14 do período experimental. Fizeram-se as seguintes
determinações: hemat6crito, nitrog~nio ur~ico, glicose,
creati-nina, s6dio, pot5ssio e osmolalidade.
Mediram-se, na urina de 24 horas, osmolalidade, gli-cosc, creatinina, s6dio, potássio e concentração de lisozima. O peso corporal foi medido nos mesmos dias e calculados, pelas
equações usuais, depuração de creatinina end6gena e clearance osmolar.
No 159 dia, sob anestesia leve com Inactin, os rins
foram perfundidos, "in si tu", com Ringer até o branqueamento do parênquima renal. Um rim era então removido, para determinação da gentamicina tecidual, e o outro rim, fixado, "in situ", com solução de Karnowsky durante 3-4 min; prepararam-se fragmentos de tecido para microscopia de luz e eletrônica.
3. 2. 3 Experimento 4
As ratas-controle e as ratas com DM receberam uma do-se Gnica, intraperitoneal, de 4 mg/kg peso de cisplatinum.
Este experimento foi delineado para avaliar a
prote-çaõ conferida pelo estado diabético contra a IRA induzida por
cisplatinum.
Ap6s os períodos de adaptação inicial, de 3 dias, e o Periodo hasal, de 2 dias, administrou-se cisplatinum em todos
os animais, que foram então observados por mais 6 dias.
Obtiveram-se amostras de sangue da veia da cola eco-lcção de urina de 24 horas durante o período basal e nos dias
L, 2, 4 c 0 do pcriodo experimental.
Determinaram-se hemat6crito, nitrogênio uréico,
gli-cosc, creatinina, s6dio, pot~ssio e osmolalidade.
s6dio, potissio e concentração de lisozima foram medidos na
u-rina de 24 horas. Mediu-se o peso corporal nos mesmos dias e
calcularam-se, pelas equações usuais, depuração de creatinina
e clearance esmolar.
No 69 dia, sob anestesia leve, com Inactin, ambos os
rins foram perfundidos, "in situ", com Ringer até o
branquea-mento do parênquima renal. Os rins eram então fixados, "in
si-tu", com solução de Karnowsky, durante 3-4 min, e fragmentos de
tecido preparados para microscopia de luz e eletr6nica.
3.2.4 Experimento 5
As ratas-controle e as ratas com DM
receberamumado-sc unica, intraperitoneal, de 2 mg/kg peso de uranil nitrato.
E~; t c ex p e r i me n t o f o i de 1 in e a do par a a v a 1 i a r a pro te
-çao conferida pelo estado diabético contra a lRA induzida pelo
uranil nitrato.
~lantidos todos os animais em gaiolas metabólicas in-dividuais, tinham livre acesso à água e ração regular para
ra-tos.
Ap6s um periodo de adaptação inicial, de 3 dias,
se-guido de um periodo basal, de 2 dias, todos os animais
recebe-r-am uma dose intraperitoneal Única de uranil nitrato e foram
ob-servados por mais sete dias.
Oht iveram-se amostras de sangue da veia da cola e
1, 2, 4 e 7 do período experimental.
Determinaram-se: hematócrito, nitrogênio urêico, gli-cose, creatinina, sódio, potássio e osmolalidade.
Mediram-se, na urina de 24 horas, volume, osmolalida-de , glicose, creatinina, sódio, potássio e concentração osmolalida-de li-sozima. Nos mesmos dias, me&iu-se o peso corporal ecalcularam-se, pelas equaçoes usuais, depuração de creatinina endógena e clearancc osmolar.
No 79 dia, sob anestesia leve com Inactin,,os rins
fo-ram perfundidos, "in situ", com Ringer até o branqueamento do
parênquima renal. Os rins foram então fixados, "in situ", com
Solução de Karnowsky, durante 3-4 min, e fragmentos de tecido Preparados para microscopia de luz.
3. 2. 5 Experimento 6
Estudaram-se as ratas-controle e ratas com DM,
nor-malmente hidratadas. Todos os animais tinham 6 meses de idade e diabetes por quatro meses, quando do estudo.
Mantidos todos os animais em gaiolas metabólicas in-dividuais, tinham livre acesso a agua e raçao. O protocolo ex-perimental consistiu de um dia basal (dia 0), imediatamente se-guido pela injeção endovenosa, na veia da cola, de Renografin, na dose de 5 ml/kg. Dois animais, em cada grupo, foram injeta-dos com uma injeta-dose maior, de 12.5 ml/kg.
